转自：土壤微生物生态学
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北极地区的气温上升速度几乎是全球平均水平的四倍，这将导致永久冻土层的大规模融化。目前已有研究者对北极部分区域的冻土融化过程开展研究，结果表明冻土融化会激活土壤微生物活性，导致冻土层中的有机碳被矿化作用分解为二氧化碳和甲烷，从而对气候变暖的形成正反馈。还有研究表明，土壤解冻会形成干燥通气的环境，提高土壤中甲烷氧化菌的活性，使其有望成为甲烷汇，对气候变暖的形成负反馈。Yedoma（在冰期和间冰期时期形成的一种特殊类型的冻土。它是由冰、有机质和微粒状矿物质构成的，主要分布在西伯利亚平原、阿拉斯加和加拿大北方地区）地区储存了北极地区25%以上的碳，且该地区的碳分布深度远低于其他冻土区域，但目前对此处的冻土融化过程中的甲烷排放还不甚了解，这制约了对未来全球全球变暖情况的估计。
基于此，本研究在Yedoma地区设立了多个观测点对土壤甲烷通量进行观测，并利用涡度协方差观测塔对整个区域的甲烷通量进行连续观测。结果发现Yedoma地区的土壤解冻后形成的旱地土壤表现出较高的甲烷排放，且表现出现了明显的季节差异。在夏季，该地区的甲烷排放量为35-78 mg/m-2day-1，而在冬季，甲烷排放量达到了150-180 mg/m-2 day-1。计算结果显示，大约70%的甲烷排放是在冬季发生的，原因在于表面土壤的冻结抑制了甲烷氧化菌的活性，使甲烷更容易从解冻的土壤层中逸出。这导致Yedoma地区的年甲烷排放量几乎是北极湿地单位面积排放量的三倍。最后通过遥感技术和数值建模表明21-22世纪期间，冻土融化过程将在在北极Yedoma地区普遍发生。
本研究结果表明，北极Yedoma地区的解冻土壤层是一个巨大的甲烷排放源，未来随着Yedoma地区冻土层的融化加剧，将对气候变化产生更强烈的正反馈，加剧全球变暖。
整理| 华东师范大学研究生 肖文胜
编辑| 华东师范大学研究生 程莉
审核| 华东师范大学研究生 程莉
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